KR20080037647A - 네트워크에 부착된 물리포트의 가상 인스턴스를 관리하는방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네트워크에 부착된 물리 포트의 가상 인스턴스를 관리하는 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 본 방법은 물리 광채널 N 포트에 관한 광채널 N 포트 가상화를 기초로 한다. 다수의 가상 광채널 아답터들은 다수의 오퍼레이팅 시스템 인스턴스들 중에서 단일 물리 N 포트를 공유한다. 본 발명은 N 포트 가상화에 필요한 고유 월드와이드 포트명의 자동적이고 영구적인 생성 및 운영수단을 개시한다.
네트워크, 물리, 포트, 가상, 인스턴스, wwpn, 식별자, 로그인, 접속, 로그아웃, 할당, 액세스.

Description

네트워크에 부착된 물리포트의 가상 인스턴스를 관리하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING VIRTUAL INSTANCES OF A PHYSICAL PORT ATTACHED TO A NETWORK}
본 발명은 네트워크에 부착된 물리포트의 가상 인스턴스를 관리하는 방법, 시스템, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 네트워크내의 각 접속 컴퓨터 또는 장치가 고유 식별자를 갖는 네트워크에 관한 것이다. 예를 들어, 광 채널 접속을 구비한 네트워크가 설명된다.
기능적으로, 광 채널(FC)은 고성능 데이터 통신을 위하여 구축된 양방향, 전이중, 포인트 대 포인트, 직렬 데이터 채널이다. FC는 자체 프로토콜 또는 고유 입력/출력 명령어 세트를 갖고 있지 않는 일반화된 전송 메카니즘을 제공하지만, FCP, 즉 "SCSI(Small Computer System Interface)를 위한 광 채널 프로토콜" 및, IP, 즉 인터넷 프로토콜과 같은 임의의 현존하는 상위레벨 프로토콜(ULP)을 전송할 수 있다.
FC에 의해 사용되는 분할할 수 없는 가장 작은 정보 전송 단위를 프레임이라고 부른다. 프레임은 데이터를 전송하는데에 사용된다. 프레임 크기는 하드웨어 구 현에 따라 달라지며, ULP 또는 응용 소프트웨어에 독립적이다. 이 프레임들은 합쳐져서 시퀀스라고 호칭되는 메세지를 형성한다. 시퀀스의 프레임들은 비순차적으로 수신될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 시퀀스들은 기본 트랜잭션이 되는 교환을 형성한다. 프레임들은, 흐름 제어에 사용되는 것들로서 데이터 페이로드가 없는 링크 제어 프레임과, 캡슐화된 ULP 데이터와 같은 데이터 페이로드를 갖는 데이터 프레임의 두 개의 카테고리들로 나뉘어 진다.
예컨데, 아래의 참조들과 같은 다양한 FC 표준안들이 존재한다:
1. Information Technology - Fibre Channel Protocol for SCSI, 2nd Version (FCP-2), ANSI/INCITS 350
2. Information Technology - Fibre Channel Framing and Signalling Interface (FC-FS), ANSI/INCITS 373.
FC에 관한 보다 자세한 설명은, 예컨데, Robert W. Kembel의 "The Fibre Channel Consultant --- A Comprehensive Introduction", 1998.에서 찾아 볼 수 있다.
컴퓨터 또는 기타 장치를 FC에 접속시키는데에는 특수한 하드웨어가 필요하다. FC 하드웨어는 일반적으로 컴퓨터 시스템의 PCl/PCI-X/PCI-익스프레스 슬롯과 같은 현존하는 입/출력 (I/O) 하드웨어에 플러그인되는 FC 아답터 카드의 형태로 제공된다. 모든 FC 아답터에는 적어도 하나의 N_포트와, FC 링크를 통해 실질적인 데이터 통신을 수행하는 FC 하드웨어 엔티티가 포함된다.
N_포트는 64 비트값으로서 구현되는 고유 월드와이드 포트명(Worldwide Port Name; WWPN)에 의해 식별된다. 이 WWPN은 보통 FC 하드웨어의 제조시에 할당되나, 포트명이 고유 월드와이드가 되도록 보장될 수 있다면 기타의 수단에 의해서도 할당될 수가 있다. N_포트는 발신기 또는 응답기로서 동작할 수 있다.
FC 접속은 포인트 대 포인트 링크로서 구현될 수 있거나, 또는 중재루프 또는 패브릭(fabric)으로 호칭되는 스위칭 네트워크로서 구현될 수 있다.
FC 패브릭은 복수의 N_포트들이 상호통신할 수 있도록 해주는 상호접속 네트워크이다. 패브릭상의 입/출 포트들은 F_포트로 호칭되며, 각각의 N_포트는 하나의 F_포트에 접속되어야 한다. 패브릭은 각각의 접속 N_포트로 하여금 패브릭에 부착된 임의의 기타 N_포트와 통신할 수 있도록 해준다.
FC 패브릭은 각각의 부착 N_포트에 식별자를 할당하는데, 이 식별자는 N_포트를 패브릭에 대해 고유하게 식별해주는 어드레스이다. N_포트 식별자는 24 비트값이기 때문에, FC 패브릭은 1천 6백 7십만개의 N_포트까지 지원할 수 있다. N_포트 식별자는 각각 1바이트의 길이를 갖는 도메인(가장 중요한 바이트), 에리어 및 포트로 구성된다. N_포트 식별자는 FC 프레임 헤더의 발신처 식별자(S_ID) 및 수신처 식별자(D_ID) 필드에서 사용된다.
패브릭에서 통신을 개시할 때에는 우선 패브릭내에서 N_포트와 F_포트간에 통신이 구축되고 그 후 수신처 N-포트와 통신이 구축되는 여러 단계의 로그인 프로세스들이 요구된다. 첫단계에서, N-포트의 패브릭 로그인은 패브릭내에서 사용되는 서비스 종류 및 흐름 제어 정보를 포함한 기타 통신 파라미터들을 구축한다. N-포 트의 패브릭 로그인이 완료된 후, 네트워크내의 개시 및 착신 N-포트들은 노드 로그인으로 호칭되는 제2 로그인 프로세스를 통해 서로 통신한다. 여러 통신 파라미터들이 교환되고 전송이 시작된다. FC는 시스템을 다수 형태의 내부 자원들 및 내부 프로세스들과 접속시키는데에 사용될 수 있기 때문에, 프로세스 로그인이라 호칭되는 추가 로그인이 사용된다. 예를 들어, 프로세스 로그인은 두 개의 통신중인 N-포트들내에서의 프로세스에 의해 지원되는 ULP와 관련된 파라미터들을 선택하는데에 사용된다.
오늘날의 대다수의 FC 아답터는 오직 하나의 N-포트만을 제공한다. 컴퓨터 실행 다수 오퍼레이팅 시스템(OS) 인스턴스들에서는, 상기 N-포트를 이 인스턴트들간에 어떻게 공유시킬 것인가 하는 문제점이 발생된다. 특히, 대규모의 가상화 환경에 있어서, FC 아답터의 갯수를 최소화하고, 비용을 절감하고, 아답터를 최대로 활용하는데에 이러한 공유가 이로울 수 있다. 지원될 필요가 있는 프로세스의 갯수가 종종 FC 아답터에 의해 제공되는 N-포트의 갯수를 초과하기 때문에, 다수의 N-포트를 제공하는 FC 아답터들을 사용할 때에는 여전히 문제점이 존재한다.
다수의 OS 인스턴스들을 수행하는 성능은 보통 하위 하드웨어(underlying hardware)를 캡슐화하고 가상의 하드웨어 인터페이스들을 하위 하드웨어 또는 여러 가지의 하드웨어 아키텍쳐에 제공해주는 (실행) 하이퍼바이저(hypervisor)라 호칭되는 소프트웨어 계층에 의해 제공된다. 예를 들어, 하이퍼바이저는 컴퓨터 시스템의 펌웨어의 일부가 될 수 있고, 오퍼레이팅 시스템의 일부가 될 수 있거나, 또는 OS 인스턴스내의 프로세스로서 운용되는 통상적인 프로그램이 될 수도 있다. 하이 퍼바이저의 업무는 추가적인 하드웨어 구성들, 예를 들어, 특수 프로세서 명령어 또는 펌웨어 계층에 의해 종종 지원된다.
일부 하이퍼바이저는, 상기 가상 컴퓨터 시스템에서 수행하는 OS 인스턴스에게 마치 거의 실제 서버상에서 배타적으로 운용되는 것과 같은 착각을 가져다 주면서, 컴퓨터 시스템의 다수의 가상 영상들을 효과적으로 생성해낼 수 있다. 이 OS 인스턴스들은 구성단계에서 정의되어 가상 컴퓨터 시스템에 할당된 I/O 포트를 경유하여 (아답터와 같은) 실질적인 I/O 엔티티에 액세스한다. OS 인스턴스는 특정 가상 서버상에서 운용되고, 이 특정 가상 서버에 할당된 I/O 포트를 이용하여 I/O 연산을 수행할 수만 있다.
미국 특허 출원번호 제2003/0200247A1호 및 제2004/0025166Al호에서는 컴퓨터 시스템에서 다수의 OS 인스턴스들간의 FC 아답터의 동시적 공유에 관한 방법을 설명하고 있다. 하지만, 상기 공유성능은 특정 FC 아답터로부터 보내지거나 또는 이를 향하는 모든 FC 프레임들에 대해 동일 N-포트 식별자가 사용된다는 점에 의해 초래되는 다양한 결함을 갖는다. 그 결과로, 이 N-포트 식별자는 다수의 OS 인스턴스들을 구별하는데에 사용될 수가 없다: 모든 프레임들이 동일 개시자로부터 온 것으로 보이고, 이에 따라 응답들이 동일 어드레스로 반송된다. 상기 특허출원들에서 제안된 해결책은 다수의 OS 인스턴스들과 물리 N-포트사의의 FC 프레임 트래픽을 차단하고, 분석하고 수정하기 위한 것이다.
주요 단점은 상기 해결책이 호스트 기반이라는 점인데, 이것은 상기 기술이 FC 패브릭에 부착된 호스트 컴퓨터 시스템상에서 실행될 필요가 있다는 것을 의미 한다. FC는 주로 저장장치 영역 네트워크(SAN)에서 사용되는 기술이고, SAN 및 SAN에 부착된 저장장치에서의 액세스 제어를 위한 일반적인 방법은 (패브릭에 저장된 데이터베이스를 이용하여) SAN 자체에 의해 관리되기 때문에, 이것은 SAN 관리 및 운영에 추가적인 복잡성을 가져다 준다.
다른 단점은 이 해결책은 컴퓨터 시스템 수행 다수 OS 인스턴스들의 외부로부터 특정 OS 인스턴스에 대한 FC 트랜잭션을 개시할 수 없다는 점이다. 이러한 한계는 프레임 헤더의 차단시에 프레임 헤더에 추가되는 명백한 응답 식별자(unequivocal response identifier)에 대한 필요성에 의해 초래된다. 특정 OS 인스턴스에 보내지게 되는 프레임에 사용되는 오직 하나의 응답 식별자가 있다. 특정 OS 인스턴스를 식별가능하지 못할시에는, 유입 프레임은 모든 OS 인스턴스에 전송되어야만 한다. 그러면 OS 인스턴스는 프레임을 수락하여 처리할 것인지를 결정할 필요가 있다.
상기의 공유 아답터 환경에서 존재하는 기타 결함들은 FCP와 같은 ULP와 관련이 있다; 예를 들어, SCSI 예약이 적절하게 작동되지 않고, 정확한 SCSI 상태 및 감지 데이터 핸들링이 보장될 수 없고, SCSI 임무 관리 기능이 적절하게 작동되지 않고, 판매자 고유의 SCSI 명령어가 전혀 작동되지 않을 수 있다.
패브릭의 접속된 저장 컨트롤러를 위한 SAN 액세스 제어는 전형적으로 구역화(zoning) 및 SCSI 논리 유닛(LUN) 마스킹과 같은 방법에 의해 구현된다. 구역화 및 LUN 마스킹은 제어된 자산의 사용자를 식별하기 위하여 WWPN을 의지한다. LUN 및 ULP로서 FCP를 이용하여, FC 호스트는 공통 컨트롤러를 공유할 수 있는 다수의 주변장치들을 어드레싱할 수 있다. 구역화는 패브릭의 N-포트들을 구역으로서 호칭되는 N-포트 그룹으로 분할하도록 해준다. 구역내의 N-포트는 오직 동일 구역내의 다른 N-포트와 통신할 수 있다.
FC 아답터 공유 문제를 해결하기 위한 하나의 방법이 미국 특허 출원번호 제2003/0103504A1호에서 개시되어 있으며 그 후 INCITS/ANSI FC 프레이밍 및 시그널링 (FC- FS) 표준안 1.6에 병합되었는데, 여기서는 어떻게 패브릭이 N-포트 식별자 가상화를 다룰필요가 있을지에 관해 설명하고 있다. 상기 출원은 단일 물리 N-포트에 대하여 다수의 N-포트 식별자들(N-포트 ID)을 획득하는 방법을 설명한다.
N-포트 식별자를 획득하기 위하여, N-포트는 먼저 "패브릭 로그인"(FLOGI) 확장 링크 서비스(ELS) 명령어(특수 링크 제어 프레임)를 부착된 F_포트에 보냄으로써 패브릭에 로그인한다. 이 단계에서 추가적인 서비스 파라미터가 전송될 것이고, 제1 N-포트 식별자가 할당된다. FLOGI가 완료된 후, 패브릭은 자체적으로 추가적인 N-포트 식별자를 할당할 준비를 한다. 다른 N-포트 식별자를 획득하기 위하여, N-포트는 0의 S_ID를 이용하여 "패브릭 발견"(FDISC) ELS 명령어를 보낸다. FDISC ELS는 오퍼레이팅 환경의 혼란을 피하기 위하여 추가적인 FLOGI 명령어를 대신하여 사용된다. N-포트가 FDISC ELS를 패브릭에 보내는 경우, N-포트는 다음과 같은 기능을 제공한다:
1. WWPN을 패브릭에 전송하기 위한 수단을 물리 N-포트에 제공한다.
2. 물리 N-포트에 대한 추가적인 N-포트 식별자를 확인하고 할당하기 위한 신호를 패브릭에 제공하고, 패브릭 및 물리 N-포트로 하여금 새로운 N-포트 식별자 를 이용하여 정규의 프레임 송수신을 시작하도록 해준다.
3. 패브릭내에 보존된 데이터베이스를 패브릭이 업데이트하도록 야기시키는 신호를 제공한다.
새로운 N_포트 ID가 할당되면, 물리 N-포트는 새로운 N_포트 ID를 가상 아답터와 연계시킬 수 있는데, 이 가상 아답터는 OS 인스턴스를 대신으로 새로운 N-포트 ID를 이용하여 프레임을 생성하고 수신하는 물리 N-포트 이면 엔티티이다. 그러므로, 다수의 가상 아답터들은 물리 아답터 및 자체 N-포트와 연계될 수 있으며, 각각의 가상 아답터는 고유 N-포트 ID를 사용한다.
새로운 N-포트 ID의 할당은 고유 WWPN의 이용가능성 및 가상 아답터들에 대한 상기 WWPN의 자동적이고 영구적인 할당수단을 요구하는데, 여기서 영구적이란, 예를 들어, OS 인스턴스의 리부팅, 컴퓨터 시스템의 파워 오프/파워 온 사이클, 또는 FC 아답터의 리부팅에서도 존속하는 것을 의미할 수 있다. 이에 따라, 복잡한 SAN 설비를 갖춘 대규모의 컴퓨터 센터에서는 사용중인 모든 WWPN가 사실상 고유하도록 보장하는 것은 매우 복잡한 업무가 될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 종래기술보다 개선된 것으로서, 네트워크에 부착된 물리 포트의 가상 인스턴스를 관리하는 방법, 대응하는 컴퓨터 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하는 것이다.
본 목적은 첨부된 청구항 제1, 9 및 10항에서 정의된 발명에 의해 달성된다.
본 발명은 FC 아답터를 다수의 OS 인스턴스들이 공유하도록 하는 방법으로서, 단일 물리 FC 아답터에 다수의 가상 FC 아답터를 제공하는데에 사용될 수 있는 FC 아답터 가상화 엔티티를 제안한다. 각각의 가상 아답터들은 단일 N-포트 ID를 갖는다. 만약 물리 FC 아답터가 다수의 물리 N-포트를 갖는다면, 가상 아답터의 독립 세트가 이 물리 아답터의 N-포트 각각과 연계될 수 있다.
FC 아답터 가상화 엔티티는 하이퍼바이저 시스템 구성에서 FC 가상 아답터 명칭 컨트롤러 엔티티로부터 정의된 각각의 I/O 포트에 대한 WWPN을 얻는다. 이 엔티티는 임의의 기법을 이용하여 WWPN을 생성할 수 있거나 또는 단지 WWPN 풀(pool)로부터 취득할 수 있다. 물리 FC 아답터의 물리 N-포트의 WWPN이 가상 FC 아답터를 위해 사용되는 것이 가능하다. FC 가상 아답터 명칭 컨트롤러는 자신이 제공하는 WWPN에 대해 월드와이드 고유성을 보장한다.
가상 FC 아답터는 OS 인스턴스가 I/O 포트를 가동시킬 때에 생성될 수 있거나, 또는 초기화 시간을 절감시키기 위하여 미리 생성되어, I/O 포트가 가동될 때에 I/O 포트와 연계될 수 있다. 어떠한 경우든 간에, 가상 아답터가 I/O 포트와 연계되면, 가상 아답터는 FDISC ELS 명령어를 이용하여 패브릭 로그인을 실행하고 대응 FC N_포트 ID를 획득하기 위하여 상기 I/O 포트의 WWPN을 이용한다. 가상 아답터가 상기 특정 I/O 포트와 결속되어 있는 한 WWPN는 가상 아답터와의 연계를 유지한다.
I/O 포트와 WWPN의 연계는 컴퓨터 시스템에 결합된 저장장치상에 관련 테이블을 저장함으로써 영구적으로 될 수 있다. 이 방법에 의해, 컴퓨터 시스템의 파워 오프/파워 온 사이클 또는 하이퍼바이저의 재시작은 I/O 포트에 대한 WWPN의 맵핑에 어떠한 영향을 미치지 않는다. FDISC의 발행 및 WWPN를 위한 N-포트 ID의 할당을 통해, WWPN은 오직 적절하게 허가받은 가상 서버 및 오퍼레이팅 시스템 인스턴스들만이 자신들의 할당 자원에 접근할 수 있도록 보장한다.
본 발명은 다수의 OS 인스턴스들이 단일의 물리 FC 아답터를 손쉽게 공유할 수 있도록 해준다. 아답터는 OS 인스턴스에 의해 요구되는 임의의 특수 명령어없이 자동적으로 공유된다.
본 발명의 또 다른 중요한 실시형태는 구역화 및 LUN 마스킹과 같은 통상적인 SAN 관리 및 운영을 손쉽게 지원한다는 점이다. 이것은 호스트 기반의 SAN 관리 및 운영 단계 및 상술된 부수적인 문제점들을 방지한다. 또한 SAN 관리 및 운영 복잡성을 상당히 감소시킨다. 이로 인하여 FCP와 같은 ULP에 대한 제한성을 제거한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서는 가상 아답터를 이용한 FC 트랜잭션이 컴퓨터 시스템의 외부로부터 개시되고 특정 OS 인스턴스에 송신된다.
본 발명은 예를 들어, 아답터 대역폭과 같은 성능 특성 등의 가상 아답터 특성들을 정의하도록 해준다. 본 발명은 각각의 가상 아답터의 성능 요구성을 기초로 동일 물리 N-포트를 공유하는 가상 아답터들간에 균형이 잡히도록 해준다.
이제부터, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명 및 본 발명의 장점에 대하여 후술한다. 첨부된 도면들에 관한 간단한 설명은 아래와 같다.
도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템의 블럭도이다.
도 2는 다수의 OS 인스턴스들을 제어하는 하이퍼바이저에 의한 FC 아답터의 캡슐화의 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이퍼바이저 실시예의 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 실시예를 설명해주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법 실시예를 설명해주는 흐름도이다.
도 1은 본 발명을 내부에서 이용할 수 있는 컴퓨터 시스템(10)을 도시한다. 공유 메모리(11)는 하나 또는 그 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(12)에 결합된다. 이 CPU(12)는 또한 I/O 서브시스템(13)과도 결합된다. 개별적인 저장 장치(14)는 또한 CPU(12)에 의해 액세스될 수도 있다. 저장 장치(14)의 콘텐츠는 영구적이다: 파워 오프/파워 온 사이클에서도 존속된다. FC 아답터(15)는 I/O 서브시스템(13)을 경유하여 CPU(12)에 액세스되고, 이 FC 아답터(15)는 FC 패브릭(16)에 연결된다. FC 아답터(15)는 FC 패브릭(16)의 F_포트(18)에 연결되는 물리 N-포트(17)를 갖는다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템은 동시적으로 수행되는 다수의 OS 인스턴스들(21)을 제어하는 하이퍼바이저(20)를 CPU(12)상에서 운용시킨다. 하이퍼바이저(20)는 FC 아답터(15)를 모방한다; OS 인스턴스(21)는 정규의 FC 아답터 인터페이스를 인식하지만, 사실은 FC 아답터(15)에 액세스하기 위하여 하이퍼바이저(20)를 통해 I/O 요청이 처리되도록 한다. OS 인스턴스(21)에 대한 인터페이스를 책임지는 하이퍼바이저 구성부는 가상 머신 인터페이스(VMI)(22)라고 호칭된다. VMI(22)는 소프트웨어에 의해 사용가능한 임의의 종류의 컴퓨터 인터페이스가 될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 저장 장치(14)는 하이퍼바이저(20)의 내부 데이터를 저장하는데에 사용되지만, OS 인스턴스(21)에 의해 직접 액세스되지는 않는다.
이제부터, FC 아답터 가상화 엔티티(AVE)(30)가 도 3에 도시된 하이퍼바이저(20)의 구성부로서 구현된다. 본 목적은 FC 아답터(15)를 액세싱하는 OS 인스턴스(21)로부터의 I/O 요청을 차단하는 것이다. 전형적으로, OS 인스턴스(21a)는 통신 유닛(31)에서 I/O 요청을 한다. 상기 통신 유닛(31)은 예를 들어 장치 드라이버로서 구현될 수 있다.
통신 유닛(31)은 I/O 포트(32)를 사용하여 FC 아답터(15)와 통신한다. 본 발명의 목적을 위해 I/O 포트(32)가 요청 큐(queue) 및 응답 큐를 포함하는 것으로 충분하다. 이 큐들은 AVE(30)와 통신 유닛(31)에 의해 사용될 것이다. 통신 유닛(31)은 요청 큐에 FC 아답터(15)에 대한 요청을 위치시킨다. 요청에는 AVE(30)로 하여금 상기 요청과 연계될 수 있는 메모리(11)내에 저장된 액세스 데이터에 액세스하도록 해주는 메모리(11)의 어드레스가 포함된다. 이 데이터는 AVE(30)에 의해 FC 아답터(15)로 전송되는 FC 프레임을 포함한다. 하이퍼바이저(20)는 응답 큐에 FC 아답터(15)로부터의 응답을 위치시킨다. 응답에는 통신 유닛으로 하여금 하이퍼바이저(20)에 의해 메모리(11)내에 저장된 데이터에 액세스하도록 해주는 메모리(11)의 어드레스가 포함된다. 또한 메모리(11)내의 데이터는 FC 아답터(15)에 의해 수신되었던 FC 프레임을 포함한다.
I/O 포트(32)를 사용하기 위하여, 본 발명이 없을 때와 같이 통신 유닛(31) 에 의해 I/O 포트(32)를 가동시킬 필요가 있다. 가동된 모든 I/O 포트(32)마다, AVE(30)은 메모리(11)내에 특수 데이터 구조를 생성한다. 이 데이터 구조는 가상 FC 아답터로 호칭된다. 하이퍼바이저(20)의 연계된 인터페이스들 중에는 OS 인스턴스(21a)로 하여금 FC 프레임을 송수신하도록 해주는 인터페이스들이 있다. 특수 데이터 구조는 이 인터페이스의 구현을 위해 사용된다.
I/O 포트 가동중에, AVE(30)는 (전술된 바와 같이) I/O 포트(32)와 연계되어 있으며 대응 가상 아답터내에 저장되어 있는 새로운 N_포트 식별자를 패브릭(16)으로부터 획득한다. 이 I/O 포트(32)를 이용하여 통신 유닛(31)으로부터 보내진 각각의 프레임에 대하여, AVE(30)는 이 I/O 포트(32)와 연계된 N_포트 ID를 FC 프레임 헤더의 S_ID 필드에 위치시킨다. 따라서, AVE(30)에 의해 FC 패브릭(16)으로부터 수신된 것으로서 프레임 헤더의 D_ID 필드내의 N-포트 ID를 운송하는 모든 프레임들은 이 I/O 포트(32)를 경유하여 대응 OS 인스턴스(21a)로 전송된다.
I/O 포트(32)는 특수 시스템 구성 단계에서 하이퍼바이저(20)에 의해 생성된다. 이 단계에서, AVE(30)은 가상 아답터 명칭 컨트롤러(VA-NC)(33) 엔티티를 사용하여 I/O 포트(32)에 WWPN을 할당한다. VA-NC(33)은 WWPN 풀(pool)(34)을 보존하고, 이로부터 I/O 포트(32)에 할당되어 풀(34)에서 제거되는 하나의 WWPN을 취한다. I/O 포트(32)에 할당된 WWPN은 VA-NC(33)에 의해 가상 아답터 명칭 할당 테이블(VA- NAT)로 호칭되는 테이블(35)에 보존되는데, 이 테이블은 영구 저장 장치(14)상에 저장된다. 시스템 구성 단계에서, OS 인스턴스(21a)에 대한 I/O 포트(32)의 연계가 또한 정의된다. 통신 유닛(31)이 오직 하나의 I/O 포트만을 사용 할 수 있다는 제한은 없다.
도 4에서는 I/O 포트(32) 가동을 위한 단계를 도시한다. 통신 유닛(31)은 I/O 포트(32)의 가동을 개시한다(단계 40). 만약 I/O 포트(32)가 이미 가동되어 있다면(단계 41), AVE(30)은 통신 유닛(31)에게 에러를 표현한다(단계 42). 만약 I/O 포트(32)가 이미 가동되어 있지 않다면 I/O 포트(32)의 WWPN이 FDISC ELS 명령어를 사용하여 FC 패브릭(16)에 로그인하는데에 사용된다(단계 43). 만약, 로그인이 성공적이지 않게 되면(단계 44), AVE(30)는 통신 유닛에게 에러를 표현한다(단계 45). 만약, 로그인이 성공적이면 AVE(30)는 I/O 포트(32)가 가동되었음을 표시하고, FC 패브릭(16)에 의해 제공된 N_포트 ID를 가상 아답터내에 저장하고(단계 46), 통신 유닛(31)으로 복귀한다(단계 47).
도 5는 I/O 포트(32) 비가동을 위한 단계를 도시한다. 통신 유닛(31)은 I/O 포트(32)의 비가동을 개시한다(단계 50). 만약 I/O 포트(32)가 가동되어 있지 않다면(단계 51), AVE(30)은 통신 유닛(31)에게 에러를 표현한다(단계 52). 만약 I/O 포트(32)가 가동되어 있다면 I/O 포트(32)와 연계된 N_포트 ID가 참조 2에서 설명된 공지된 방법을 이용하여 패브릭(16)으로부터 로그아웃될 것이다(단계 53). 만약, 로그아웃이 성공적이지 않게 되면(단계 54), AVE(30)는 통신 유닛(31)에게 에러를 표현한다(단계 55). 만약 로그아웃이 성공적이면 I/O 포트(32)는 비가동으로서 표시될 것이고, WWPN에 대한 연계된 N_포트 ID 엔트리가 가상 아답터내에서 삭제될 것이다(단계 56). 그 후 AVE(30)은 비가동화를 성공적으로 종료한다(단계 57).
하이퍼바이저(20)의 구성 단계에서 생성된 I/O 포트는 시스템 구성에서 제거될 수 있다. 만약, I/O 포트가 시스템 구성에서 제거되면, 대응 WWPN은 다시 WWPN 풀(34)에 추가되고 "잠금설정"으로서 표시된다. VA-NC(33)는 새롭게 생성된 I/O 포트(32), 즉 시스템 구성에 후에 추가되는 I/O 포트에 대한 할당과 관련하여 "잠금설정"표시된 WWPN을 사용하지 않을 것이다.
연계된 I/O 포트(32)가 하이퍼바이저(20)의 시스템 구성에서 제거될 때의 WWPN의 잠금설정은 WWPN이 하이퍼바이저(20)의 시스템 구성에 추가된 다른 I/O 포트(32)에 다시 할당되는 것을 회피하기 위하여 실시되어야만 한다. 이 경우는 상기 WWPN와 관련된 액세스 규칙이 여전히 SAN에서 구축되는 경우, 예를 들어, 일부 장치들(LUN)에 대한 상기 WWPN 액세스를 승인하는 LUN 마스크 설정의 경우에 해당한다. 하지만, 오직 일부 OS 인스턴스들만이 SAN에서 일부 자원들을 이용하는 것으로 계획되어 있기 때문에, 이와 같은 새로운 I/O 포트와 함께 WWPN을 재사용하는 것은 종종 예정되지 않는다.
그러므로, 이 잠금설정된 WWPN을 회복하기 위해서, 그리고 모든 이용가능한 WWPN이 잠금설정되어 있거나 또는 사용중이기 때문에 I/O 포트에 할당될 수 있는 WWPN이 없는 상황을 예방하기 위하여, VA-NC(33)은 WWPN을 잠금해제하도록 해주는 인터페이스를 하이퍼바이저(20)에 추가한다. 그래서 예를 들어, 예정에 없는 액세스 권리가 적소에 있지 않고, 그래서 임의의 오퍼레이팅 시스템 인스턴스(21a)에 할당될 수 있는 I/O 포트(32)에 상기 WWPN을 재할당하는 것이 안전하다는 것이 확인되는 경우, 시스템 관리자는 WWPN을 잠금해제시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 하이퍼바이저(20)의 시스템 구성에서 제거된 I/O 포트와 연계된 WWPN은 메모리(11)(또는 영구 저장 장치(14))내에 저장된 LRU(least recently used) 리스트(36)에 추가된다.
이 LRU 리스트(36)는 선입선출(first in first out)리스트로서 구현된다. 이 LRU 리스트(36)의 엔트리에는 WWPN과 함께 이 WWPN이 할당되었던 I/O 포트(32)에 관한 식별자가 포함된다. 대응 WWPN이 아직도 LRU 리스트(36)에 있는 동안 (식별자에 의해 표시된 바와 같은) 동일 I/O 포트(32)가 다시 재정의된다면, 동일 WWPN은 다시 상기 I/O 포트(32)에 할당될 것이다. 이 방법에 의해, I/O 포트(32)가 임시적으로 하이퍼바이저(20)의 시스템 구성에서 제거되고, 이 I/O 포트(32)가 하이퍼바이저(20)의 시스템 구성에 다시 추가될 때에 다른 WWPN이 이 I/O 포트(32)에 할당되는 경우 SAN을 재구성할 필요가 없게 된다.
AV-NAT(35)에서 이탈된 모든 가능한 WWPN이 이 테이블내에 보존되지는 않게끔 하기 위하여 LRU 리스트(36)의 길이를 한정시킬 수 있다. 만약, WWPN이 LRU 리스트에서 이탈되면, 이 WWPN은 WWPN 풀(34)에 다시 추가될 것이고, "잠금설정"으로서 계속 표시될 것이다. LRU 리스트(36)를 선입선출로서 유지하는 것 대신에, LRU 리스트(36)에서 엔트리를 제거하는 결정을 위한 다양한 기타 방법들이 가능하다.
LRU 리스트(36)의 사용은 잠금설정된 WWPN과 연계된 가상 아답터의 특수 데이터 구조에 대해 할당된 모든 메모리들이 해제될 수 있기 때문에 하이퍼바이저(20)의 대규모 동적 변환 시스템 구성에 대해 상당한 메모리(11)양을 절감시킬 수 있다. 만약 그렇지 않았더라면 SAN 재구성을 회피하기 위하여 I/O 포트와 이와 연계된 가상 아답터들의 유지가 요구될 것이다.
풀(34)내에 저장된 WWPN은 컴퓨터 시스템(10)에 할당되고, 풀(34)은 영구 저장 장치(14)상에 저장된다. 만약 WWPN이 다른 모든 SAN으로부터 완전히 격리된 구성에서 사용될 것이기 때문에 월드와이드 고유할 필요가 없다면, VA-NC(33)는 또한 WWPN을 WWPN 풀(34)에서 취하는 것 대신에 새로운 I/O 포트 정의를 위한 WWPN 생성기법을 사용할 수도 있다. 가능한 기법은 I/O 포트(32)에 관한 식별자와 병합되는 공통 접두어를 사용하는 것이다.
또한 기법은 사실상 월드와이드 고유한 WWPN을 생성하는데에 사용될 수도 있다. 이 기법을 위해 월드와이드 고유 접두어가 컴퓨터 시스템(10)에 할당되고, 이 접두어는 예를 들어 I/O 포트(32)에 관한 식별자와 병합된다. 또 다른 실시예로서, 미국 특허 출원번호 제2003/0200247A1호에서 설명된 바와 같이, 물리 N-포트와 이와 연계된 WWPN가 미국 특허 출원번호 제2004/0025166A1호에서 설명된 액세스 제어 메카니즘을 이용하여 공유 모드로 사용된다. 이것은 만약 물리 N-포트를 동시적으로 공유할 필요가 있는 OS 인스턴스(21)의 갯수가 물리 N-포트상에서 지원될 수 있는 가상 아답터의 갯수보다 큰 경우에 이용될 수 있다. 다른 실시예에서, 연계되도록 구성된 WWPN를 갖는 하나 또는 그 이상의 가상 아답터들이 이와 동일한 방법으로 공유 가상 아답터로서 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, VA-NC(33)는 I/O 포트에 현재 할당된 WWPN 및 N-포트 ID에 대한 질의를 허용하도록 해주는 인터페이스를 하이퍼바이저(20)에 추가한다. 이것은 SAN 관리 및 운영목적으로 OS 인스턴스(21)에 의해 사용될 수 있다.
물리 N-포트(17)로부터 FC 패브릭(16)으로의 제1 로그인은 항상 FLOGI ELS 명령어를 이용하여 수행되어야만 한다. 일 실시예에서, 물리 N-포트(17)에 할당된 WWPN은 FLOGI 형태의 로그인을 위해 사용된다. FC-FS 표준안(참조 1)은, 물리 N-포트(17)와 연계된 가상 아답터로부터의 다른 FC 패브릭(16) 로그인들이 여전히 가동되어 있는 동안 FC 패브릭(16)으로부터의 FLOGI 로그인을 수행한 물리 N-포트(17)의 로그아웃을 허용할 수는 있겠지만, 물리 N-포트(17)가 다시 FC 패브릭(16)에 로그인하는 경우에 문제를 야기할 수 있다. 그 이유는 이 물리 N-포트에 관련된 임의의 로그인이 여전히 가동되어 있는 한, FLOGI로 지정된 WWPN이 물리 N-포트에 대한 영구 포트 명칭으로서 사용되고, 이 N-포트와 연계된 상태로 남아있고 FC 패브릭(16)에 의해 보존되기 때문이다. 구체적으로, FDISC 로그인이 여전히 가동되어 있는 동안에 FLOGI 로그인이 대응 로그아웃에 의해 취소된다면, 이제부터 FLOGI 로그인을 위해 이전해 사용된 WWPN은 패브릭(16)으로의 다른 로그인을 위해 사용되고, 패브릭(16)은 동일 WWPN을 두번 볼 수 있는데, 이것은 SAN 관리 애플리케이션에 혼란을 야기시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에서, 이 물리 N-포트에 대한 추가적인 N-포트 ID가 여전히 FC 패브릭(16)에 로그인되어 있을 때에(이것은 N-포트 ID에 연계된 I/O 포트(32)가 여전히 가동되어 있는 것을 의미한다) 이 N-포트 ID에 연계된 I/O 포트(32)의 비가동 동안에, FLOGI 형태의 로그인을 위해 사용된 물리 N-포트(17)의 WWPN과 관련하여 패브릭(16)에 의해 할당된 N-포트 ID는 로그아웃되지 않는다(단계 54 참조).
N-포트가 패브릭(16)으로부터 비접속되는 것도 가능하다. 만약 이런 경우가 발생되면, N-포트를 이용한 불완전한 교환을 위한 모든 FC 프레임들은 무효화되고, 모든 N-포트 ID들은 자동적으로 패브릭(16)으로부터 로그아웃된다. 그 종류에 따라, 비요청된 상태를 지시하는 FC 프레임을 AVE(30)에 보내거나 또는 특정 값을 AVE(30)에 액세스가능한 FC 아답터(15)의 레지스터에 저장함으로써 비접속은 FC 아답터(15)에 의해 지시된다. AVE(30)는 가상 아답터가 로그아웃되었음을 영향받은(affected) OS 인스턴스(21b)에게 통지한다. 비접속의 결과로서 로그아웃된 각각의 N-포트 ID에 대하여, 영향받은 통신 유닛(31)은 자신의 영향받은 I/O 포트(32)를 비가동시키고 이를 다시 가동시킬 필요가 있다.
이 비접속에 의해 영향받은 OS 인스턴스(21b)에서 애플리케이션 프로그램들에 대한 N-포트 비접속의 영향을 최소화하기 위하여, I/O 포트(32)는 재가동화에 대해 우선순위를 부여할 수 있다. 간단한 우선순위 해결책은 AVE(30)가 이전에 가동되었던 I/O 포트의 우선순위 리스트를 메모리(11)에서 사용하는 것이다. 매 I/O 포트(32) 가동마다, AVE(30)는 이 우선순위 리스트를 검색하고, 만약 우선순위 리스트내에서 I/O 포트를 발견하면(즉, 가동은 비접속된 I/O 포트의 재가동이다), 즉시 가동이 계속된다. 만약 그렇지 않으면, 이전에 가동된 I/O 포트가 재가동될 수 있기 전에 N-포트 ID를 소모시키지 않도록 하기 위하여 AVE(30)은 가동이 계속되기 이전에 소정의 기간동안 대기한다. I/O 포트 가동동안에 우선순위 리스트내의 엔트리가 발견된 경우 이 우선순위 리스트내의 엔트리는 삭제되고, 일정 만료시간 이후에 제거된다.
또한, 가상 아답터에 대한 특성을 정의하는 것이 가능하다. 예를 들어, 가상 아답터를 이용한 각 OS 인스턴스(21a)의 성능 요구성을 기초로, 동일 물리 N-포트(17)를 공유하는 가상 아답터들간의 균형을 유지하기 위하여 일정한 성능특성을 정의하는 것이 가능하다; 예를 들어, 가상 아답터에 대한 대역폭을 증가시키기 위하여 "높은 대역폭"은 AVE(30)에 의한 보다 큰 메모리 버퍼의 사용을 정의할 수 있다; 가상 아답터에 대한 대역폭을 감소시키기 위하여 "낮은 대역폭"은 AVE(30)에 의한 보다 작은 메모리 버퍼의 사용을 정의할 수 있다.
개별적인 저장 장치(14)는 컴퓨터 시스템(10)에 직접 부착될 필요가 없다. 또한, 예를 들어, 네트워크 서비스를 경유하여 이 저장 장치(14)에 대한 간접적인 액세스를 제공해주는 다른 컴퓨터 시스템에 부착될 수도 있다.
본 발명은 소프트웨어, 일련의 머쉰 판독가능 명령어로서 구현되거나, 특히, 하나 또는 그 이상의 하드웨어 머쉰들상에서 수행되는 것으로서 이 하드웨어 머쉰을 제어하고 모니터링하며, 하드웨어에 대한 잘 정의된 인터페이스를 구현하는데에 종종 사용되고, 기타 프로그램들(특히, 오퍼레이팅 시스템)을 사용할 수 있는 소위 말하는 펌웨어로 구현되는 것이 바람직하다. 특정 실시예가 도시되고 서술되는 동안, 본 발명분야의 당업자에게 본 발명의 다양한 변형은 자명할 것이다.

Claims (10)

  1. 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법으로서, 각 인스턴스(32)는 월드와이드 포트 명칭(WWPN)으로 할당되고, 상기 네트워크는 상기 각 인스턴스(32)에 포트 식별자를 할당하고, 이로써 상기 네트워크는 상기 네트워크에 로그인(43)되는 상기 새로운 포트 식별자에 대해 개별적인 논리 접속을 제공하고, 상기 새로운 포트 식별자가 상기 네트워크로부터 로그오프(53)되는 경우 상기 새로운 포트 식별자에 대한 상기 개별적인 논리 접속 경로를 제거하며, 상기 방법은:
    - WWPN 풀(34)로부터 상기 WWPN을 할당하고 상기 WWPN을 상기 WWPN 풀(34)에서 제거하는 단계;
    - 상기 새로운 포트 식별자가 상기 네트워크에 로그인(43)되면 상기 네트워크를 이용하여 액세스되지 않는 영구 저장 장치(14)상의 WWPN 테이블(35)에 상기 WWPN을 저장하는 단계(46);
    - 상기 새로운 포트 식별자가 상기 네트워크로부터 로그오프(53)되면 상기 테이블로부터 상기 WWPN을 삭제하고(56), 상기 WWPN을 상기 WWPN 풀(34)에 복귀시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 WWPN의 리스트는 고유 숫자를 생성하는 방법을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 고유 숫자를 생성하는 방법은 상기 WWPN의 생성을 위해 월드와이드 고유 수치값을 이용하는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물리 네트워크 포트의 WWPN은 상기 WWPN 풀내에 있는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 특성 세트를 정의하는 단계;
    - 상기 특성 세트로부터 특성을 선택하고, 이것을 상기 WWPN에 할당하는 단계;
    - 상기 선택된 특성을 기초로 자원 세트를 선택하는 단계;
    - 상기 WWPN에 상기 자원 세트를 할당하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 WWPN은 "잠금설정" 또는 "잠금해제"로서 상기 WWPN 풀내에서 표시될 수 있으며, "잠금설정"으로 표시된 WWPN은,
    - 상기 새로운 포트 식별자가 상기 시스템 구성으로부터 제거되면(50), 상기 WWPN을 "잠금설정"으로서 표시하는 단계
    를 더 포함하는 상기 방법에서 이용되지 않는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    - 상기 새로운 포트 식별자가 상기 네트워크에 의해 할당된 경우 물리 포트에 관한 가상 인스턴스(32)를 가동시키는 단계(46);
    - 상기 새로운 포트 식별자가 상기 네트워크에 의해 제거되면, 상기 가상 인스턴스를 비가동시키고, 상기 가상 인스턴스에 대한 고유 식별자와 함께 상기 새로운 포트 식별자의 WWPN를 상기 메모리(11)내의 LRU(least recently used) 리스트(36)내에 저장하는 단계;
    - 상기 가상 인스턴스가 재가동되도록 요청되는 경우(50) 상기 LRU 리스트에서 상기 가상 인스턴스의 상기 고유 식별자를 검색하는 단계;
    - 상기 가상 인스턴스에 대한 상기 고유 식별자가 상기 리스트내에서 발견되면 상기 WWPN 풀로부터의 WWPN 대신으로 상기 WWPN을 이용하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    - 네트워크 에러의 경우에서 상기 가상 인스턴스가 비가동되면 상기 가상 인스턴스에 대한 상기 고유 식별자를 우선순위 리스트에 추가하는 단계;
    - 가상 인스턴스가 가동되도록 요청되는 경우에 상기 우선순위 리스트내에서 검색하는 단계;
    - 상기 가상 인스턴스에 대한 고유 식별자가 상기 우선순위 리스트내에서 발견되지 않으면 임의의 기간동안 대기하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크(16)에 부착된 물리 포트(17)의 가상 인스턴스를 관리하는 방법.
  9. 컴퓨터(10)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어가 수록된 컴퓨터 사용가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 수록된 프로그램 명령어들은 청구항 제 1 항 내지 제 8 항 중 임의의 한 항에 따른 방법을 수행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  10. 서버 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 시스템(10)으로서, 상기 서버 컴퓨터는 네트워크 아답터(15)를 포함하며, 상기 서버 컴퓨터는 복수의 오퍼레이팅 시스템 인스 턴스들(21)을 제공해주는 하이퍼바이저(20) 구성부를 실행시키며, 상기 시스템은 청구항 제 1 항 내지 제 8 항 중 임의의 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
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